气候风险评估差距:无缝整合天气和气候信息以提高社区复原力

了解气候和天气影响对于风险评估和建立复原力至关重要。 在这篇长篇博文中,Bapon Fakhruddin 和 Jana Sillmann 研究了用于整合和共享天气和气候信息的协作数字平台如何支持风险评估。

这篇文章是 ISC 的一部分 变换21 系列,将探讨《巴黎协定》五年后和可持续发展行动关键一年的知识和行动状况。

政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 第 6 工作组发布的第六次评估报告 (AR1) 的结论强调,我们对到 2050 年实现温室气体净零排放的承诺比以往任何时候都更加坚定,这意味着我们只能实现《巴黎协定》中确定的长期温度目标,即通过立即、快速和大规模减少温室气体排放将全球变暖限制在 1.5°C。主要发现与第五次评估报告(AR5)一致,但强调实现碳中和的紧迫性,同时适应气候变化的许多不可避免的影响。 最大限度地减少气候变化的脆弱性和风险取决于可操作、可访问和权威的天气、水和气候服务,提供有关环境条件和相关危害如何影响社会经济活动和环境的信息。

有三种典型的气候风险类型,具有潜在的财务后果,由 金融稳定委员会气候相关财务信息披露工作组 (TCFD):实体风险、过渡风险和责任风险. TFCD 建议考虑由风暴、干旱、野火和其他极端事件或不断变化的天气模式造成的宏观经济冲击或经济损失。 然而,这种考虑并不经常用于组织环境风险评估,但保险业除外。 确定与气候相关的物理风险非常复杂。 一致和准确地识别气候风险对于信息披露是必要的。

尽管已经取得了重大进展,但预测短期(天-周-月-年)气候增强的极端天气事件在传统的自然灾害和气候风险评估中仍然存在差距。 对改进的天气和气候变化信息的需求,为多种灾害风险评估和随后的循证决策提供信息从未如此强烈。 天气和气候信息的无缝整合以进行风险评估至关重要,因为气候的大气和海洋运动以及它们可能产生的极端天气是相互关联的 [1]. 由于气候变化和脆弱地区人口的增加,极端天气事件的发生率和强度可能会增加,这只会加剧这种需求。

预测短期、中期和长期气候变率的影响及其与极端天气事件的关系将提供具有前瞻性的、对决策有用的信息,这些信息可以包含在风险规划和管理中。

用于风险评估的天气和气候信息的无缝整合 

每年,飓风、洪水、热浪、干旱和龙卷风等与天气有关的灾害都会造成数十亿美元的损失,影响发达国家和发展中国家的数百万人。 经常性的极端天气事件对社会产生更大的总体影响,并影响到世界各地的每个人。 无缝水文气象预测的好处已在世界许多地方(例如,基里巴斯、加纳、菲律宾)得到证实,目前正在研究中。Wetterhall 等人,2018 年; 法赫鲁丁等人,2021) (图1)。 天气和气候服务的估值通常应用农业经济模型来模拟潜在收益(Barrett等人,2021)。 气候和天气信息整合增强的中长期天气预报已成功应用于农业和人道主义部门(例如,在孟加拉国、印度尼西亚、美国、欧盟)。 在孟加拉国,1 美元的 1-10 天洪水预报投资为社区带来了价值 40 美元的收益(法赫鲁丁等人,2015)。 天气和气候产品是气候风险管理和适应气候变率的基础,同时建立了可持续发展的复原力。

图 1 天气和气候造成的自然灾害的范围和规模
图 1:天气和气候造成的自然灾害的范围和规模(根据 WMO,2015 年修改)

天气和气候服务可帮助社区提前了解气候系统,从而造福社会,从而有助于改善公众健康和人民安全、扩大经济机会、保护环境资源和促进国家安全。 天气和气候服务包括天气预报和警报; 洪水和干旱预测和监测; 自然灾害的防范和应对; 公共卫生监测; 疾病预防和控制; 火灾风险的评估和管理; 为水资源、农业、交通等经济部门提供决策支持。 与天气和气候相关的观测、科学和服务支持满足人类基本需求(食物、住所、能源、健康和安全)的努力,并有助于为社会经济发展创造机会.

我们对未来的期望 

世界正在走向第五次工业革命,一个新的文艺复兴时代(世界经济论坛,2019 年)。 新技术正在出现,以确保创造性和共同目的用于开放访问和公平(即可查找、可访问、可互操作和可重用)原则。 研究和从业者社区长期以来一直在等待一个可互操作、开放访问、透明、直观、灵活、协作、可靠、专家支持、安全、开源、快速和用户友好的风险评估可视化平台。 已经采取了几项举措。 然而,仍然缺乏用于高分辨率全球集合预报和加强国家气象水文部门 (NHMS) 的适当规划和可持续运营和计算基础设施.

了解气候变化和天气影响的协作平台对于气候情报至关重要。 这种平台可以从不同时间尺度(小时、天、周、月、年、几十年和世纪)的多个数据驱动的计算模型中提取。 这些计算模型基于当地、区域和全球气候和天气预测模型数据,与暴露和脆弱性相关联。 天气和气候产品(短期、中期和长期预报)的无缝集成可以帮助用户了解短期、中期和长期风险和不确定性,从而更好地支持用户的决策过程。 该平台可以针对更广泛的气候驱动因素进行与气候相关的灾害预测和基于情景的分析。 为了气候相关的财务披露报告,可以考虑在未来整合更广泛的风险以及财务和资产建模来开发它。 图 2 显示了无缝整合气候和天气信息以生成供客户决策使用的近期风险信息的概念框架。  

图 2:未来风险评估的天气和气候信息和风险评估平台(法赫鲁丁等人,2021)

由于气候风险评估包含固有的不确定性,因此审查不同时间尺度的数据可以改进决策。 该系统可以称为“系统中的系统”,其中最终用户的反馈至关重要,将反馈纳入系统以不断改进特定用户的基于需求的信息的机制也是如此。

世界气象组织 (WMO) 采用了统一的资料政策,以提高天气、气候和水文服务的社会经济价值。 WMO 的其他倡议,例如 全球基本观测网 (GBON)系统观察融资机制(SOFF) 将增强实时全球天气观测系统,这对于减少灾害风险以及与公共安全、农业、航空、海洋和地面交通、基础设施和企业相关的服务至关重要。

区域和国际天气和气候服务倡议

加强气候适应力的努力依赖于向政策制定者和其他国家和非国家行为者提供天气、水和气候数据和信息。 天气和气候服务统称为气象服务,提供有关不同时间尺度过去、现在和未来大气状态的信息和建议。 这些范围从几分钟和几周(天气)到几个月、几年、几十年甚至几个世纪(气候)。 补充气象服务的是 i) 侧重于地表和次表层内陆水域的水文服务,涵盖能源和水资源管理等领域; ii) 涉及海洋和相关部门的海洋学和海洋服务。 区域和国际倡议的例子有:

  • 全球气候服务框架(GFCS):作为具有广泛参与和影响力的框架,GFCS 加速和协调在技术和科学上合理实施措施,以改善国家、区域和全球层面的气候相关成果。
  • 加强国家气候服务倡议 (ENACTS): ENACTS 通过向非洲的决策者提供可靠且易于获取的气候高分辨率数据,提高气候信息的可用性、获取和使用,将气候知识与决策过程联系起来。
  • 准备数据:一个基于地图的开放数据在线平台,允许用户访问和可视化反映过去和未来气候的空间数据,以及气候适应和复原力规划的物理和社会经济景观。
  • 太平洋气候变化数据门户 (PCCSP):PCCSP 提供特定地点的历史气候信息以及太平洋岛屿和东帝汶的平均和极端指数趋势。
  • 加勒比气候展望论坛 (CariCOF) : CariCOF Outlook Generator (CAROGEN) 和全球信息平台——由加勒比地区 RCC 开发和维护的气候数据存档、检索、处理和可视化平台,供参加 CariCOF 的国家使用。
  • 中亚气候门户网站(CACIP):CACIP 支持利益相关者访问、分析和可视化公开可用的数据,以支持决策过程。 该信息平台提供不同类型的免费气候服务,包括土壤湿度、温度、降水、历史气候统计和天气预报。

结论

准确及时的天气和气候数据对决策的重要性日益增加。 不同的气候变化影响不会孤立发生,气候变化会影响极端天气事件。 在风险评估中需要考虑气候变化和极端天气事件。 “数字化转型十年”提供了一个机会,可以将未来的全球天气和气候预测系统增强为跨一系列时间尺度(临近百年)和特殊尺度(对流尺度到气候系统地球建模)的统一单一模型系统,以支持社区汇编观点、知识和专长。  

综合天气和气候平台可以根据各种时间尺度及其相关的信息不确定性提供无缝的气候相关灾害和风险情景。 这种气候变化情报与灾害评估相结合,将为各种气候变化和极端天气风险的基于情景的决策提供信息。 加深对与气候变化相关的物理风险的理解可以为气候变化风险评估提供更多细节,并支持对建议的气候相关财务披露的核心要素(治理、战略、风险管理以及指标和目标)进行影响评估。 由于各种社会因素和不确定性,未来几十年或一个世纪气候变化的社会后果难以预测。 从同一角度看待天气和气候风险可以提供一种趋势,以更好地理解和创建评估气候变率和变化的长期记录,并为用于预测的模型的开发、测试和验证提供严格的基础和预测。

综合天气和气候平台是迈向财务和物理影响评估协作平台的第一步,该平台可以为各国提供高质量、基于情景的一致报告。 这可以扩大商业机会,帮助社会避免或尽量减少与天气和气候相关的灾害。 这可以为其他国家和行为者提供更透明和系统的气候相关财务披露的蓝图,这可以增强我们对气候相关风险的全球理解。 由于气候变化是一项不止于国界的全球性挑战,因此在知识建设和转移方面的国际和跨国努力至关重要。

40 多个发展中国家在其国家自主贡献 (NDC) 中承认需要天气和气候信息来指导其气候复原力决策。 IPCC AR6 向我们发出了即将发生的事情的公平警告。 现在,我们要大胆地对我们的未来进行有远见的重新思考和重新设计。 我们有千载难逢的机会来重新构想和建立一个适应气候变化且具有复原力的世界。 浪费这一点可能会产生不可想象的后果。

致谢:作者感谢来自新西兰 Tonkin + Taylor 的 Richard Reinen-Hamill 的编辑支持和评论。


巴蓬·法赫鲁丁

照片来自 东京和泰勒.

巴蓬·法赫鲁丁

Bapon Fakhruddin 博士是一位国际气候变化和减少灾害风险专家,拥有 20 多年与世界各地气候脆弱国家合作的经验,最近在南太平洋和新西兰工作。 Fakhruddin 博士拥有水工程​​和管理博士学位,是社区、政府和机构间层面气候适应力和响应能力方面的世界领先专家之一,致力于提高社区未来的适应力和可持续性。

@shmfakhruddin


贾娜·西尔曼

贾娜·西尔曼

Jana Sillmann 是汉堡大学(德国)的教授,也是挪威国际气候研究中心(CICERO)的高级研究员。 Sillmann 是一位专门从事极端气候分析的地球生态学家。 她的工作涉及可以推动极端气候变化的各种因素,例如气候变率和人为活动(例如温室气体和空气污染)。 在她目前的研究中,Sillmann 使用跨学科方法来更好地整合自然科学和社会科学,她对跨部门极端气候的社会经济影响以及与不确定性下的风险评估和决策相关的问题特别感兴趣。

@JanaSillmann


参考资料

克里斯塔·克拉普,贾娜·西尔曼,(2019)。 促进气候智能型投资, 一个地球,卷。 1,1 年第 2019 期,第 57-61 页,ISSN 2590-3322, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590332219300156

Fakhruddin Bapon、Peter Gluckman、Anne Bardsley、Georgina Griffiths、Andrew McElroy (2021)。 建立具有中等风险预警系统的弹性社区. 灾害科学进展, 2021

Fakhruddin SHM、Akiyuki Kawasaki、Mukand S. Babel (2015)。 社区对洪水预警系统的反应:孟加拉国 Kaijuri 联盟的案例研究, 国际减少灾害风险杂志,第 14 卷:4,第 323-331 页,ISSN 2212-4209

Sam Barrett、William Ndegwa 和 Giuseppe Maggio (2021) 当地气候和天气信息的价值:肯尼亚分散式气象供应的经济估值, 气候与发展,13:2,第 173-188 页, https://doi.org/10.1080/17565529.2020.1745739

Wetterhall, F. 和 Di Giuseppe, F. (2018)。 无缝预测欧洲水文预测的好处, 水解。 地球系统。 科学., 22, 第 3409–3420 页, https://doi.org/10.5194/hess-22-3409-2018,


[1] 影响全球天气的大气-海洋现象厄尔尼诺南方涛动 (ENSO) 证明了气候和天气的相互作用。 大气运动也是相互关联的,几乎是连续的:小规模的大气运动可以结合在一起形成更大规模的系统(例如,对流风暴可能导致洪水、干旱、风暴和野火)。



标题照片: 马丁卡特伯格 通过Flickr。

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